اگر درباره نرخ سالیانه فرونشست شهر تهران پرسیده شود، عدد ۳۶ سانتی‌متر بیان می‌شود و این در حالی است که داده‌های مطالعات انجام شده سازمان زمین‌شناسی نشان می‌دهد که در مدت ۱۵ سال مطالعه نرخ سالیانه فرونشست در کلانشهر تهران ۱۷ تا ۲۴ سانتی‌متر است و ضمن آنکه از آنجایی که مناطق شمال تهران دارای رسوبات درشت دانه هستند، خاک این مناطق بر خلاف رسوبات ریزدانه مناطق جنوب شهر تهران متراکم نمی‌شود؛ از این رو فرونشست در چنین مناطقی قابل مشاهده نیست و این محققان اعلام کردند که ما نمی‌توانیم هم به دنبال صادرات محصولات آب‌بری مانند هندوانه باشیم و هم برای وضعیت اسفبار منابع آب زیرزمینی کشور کاری کنیم.

دکتر ایمان انتظام، رئیس گروه آب زمین‌شناسی سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی در گفت‌وگو با ایسنا با بیان اینکه سازمان زمین‌شناسی مطالعات خود را در زمینه پدیده فرونشست زمین از ۱۷ سال قبل آغاز کرده است، گفت: ما به طور مستمر این پدیده را در کشور مورد مطالعه و پایش قرار دادیم، ضمن آنکه سازمان زمین‌شناسی اولین سازمانی بوده است که از روش "تداخل‌سنجی راداری" برای فرونشست در کشور بهره برد.

وی بررسی پدیده فرونشست دشت‌های استان اصفهان و تهران را از جدیدترین پروژه‌های تحقیقاتی این سازمان در این حوزه ذکر کرد که سعی شده نسل جدیدی از نقشه‌های کاربردی به همراه گزارش‌های مربوط را برای این دشت‌ها ارائه کند و ادامه داد: مطالعه فرونشست یک مطالعه چندگانه است که یکی از جنبه‌های آن "هیدروژئولوژی" برای بررسی تغییر سطح آب در حوضه آبی و شناسایی نوع سفره‌های آب زیر زمینی است. "شناسایی خصوصیات تراکم پذیری خاک" نیز از دیگر جنبه‌های مطالعات فرونشست زمین به شمار می‌رود.

انتظام، پدیده فرونشست را اندرکنشی میان وضعیت آب و خاک و رسوباتی که آب در آن پایین می‌رود، دانست و ادامه داد: مساله دیگر در مورد فرونشست، "پایش زمین" است تا ببینیم هر ساله به چه میزان سطح زمین پایین می‌رود و نرخ فرونشست در یک دشت به چه میزان است که این مطالعات در گروه ژئوماتیک سازمان زمین‌شناسی انجام می‌شود و بر این اساس سازمان تنها نهادی در کشور است که با ترکیبی از مطالعات فاکتورهای تاثیرگذار، اقدام به بررسی پدیده فرونشست کرده است. از سوی دیگر مرزها و تغییرات نرخ فرونشست و مخاطراتی مانند شکاف‌ها و فروچاله‌ها مستقیما تحت تاثیر زمین‌شناسی و خصوصا زمین‌شناختی زیر سطحی منطقه هستند.

رئیس گروه آب زمین‌شناسی سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی، تداخل‌سنجی راداری را روشی برای پایش پوسته زمین توصیف کرد و یادآور شد: برخی کشورها ماهواره‌هایی را در مدار زمین قرار داده‌اند که این ماهواره‌ها به طور مستمر فاصله خود تا زمین را اندازه‌گیری می‌کنند و با مقایسه این داده‌ها در بازه زمانی مشخص با همدیگر مشخص می‌شود که در این بازه، به چه میزان زمین یک منطقه حرکت افقی یا عمودی داشته است.

وی با تاکید بر اینکه تنها یکی از تکنیک‌های به کار برده شده برای بررسی پدیده فرونشست زمین، تداخل‌سنجی راداری است، خاطر نشان کرد: فرونشست یک مخاطره زمین‌شناسی است و برای آنکه درک درستی از چگونگی شکل‌گیری آن داشته باشیم و بفهمیم که چرا در برخی از دشت‌ها همراه با فرونشست، شکاف زمین داریم و در برخی دشت‌ها این شکاف‌ها ایجاد نشده است، نیازمند کسب اطلاعات درست از زمین‌شناسی منطقه هستیم تا بدانیم در کدام مناطق گسل‌ها امتداد یافته‌اند، در کدام مناطق سنگ کف بالا آمده و یا مرزهای زمین‌شناسی کجاست و آبخوان‌های منطقه چه کنترل‌کننده‌های زمین‌شناسی دارند.

انتظام خاطر نشان کرد: متاسفانه تصور برخی این است که تنها راهکار مطالعه فرونشست استفاده از تکنیک تداخل‌سنجی راداری است، ولی این گونه نیست. تا زمانی که از وضعیت آبخوان‌، زمین‌شناسی منطقه، ژئوتکنیک و تراکم‌پذیری خاک اطلاع درستی نداشته باشیم، به درک درست و پیش‌بینی رفتار پدیده فرونشست در یک دشت نمی‌رسیم.

فرونشست در تهران

این متخصص زمین‌شناسی کاربردی با بیان اینکه در جنوب غربی تهران فرونشست داریم، خاطر نشان کرد: این فرونشست به سمت منطقه بازار و یا شمال تهران حرکت نکرده است.

انتظام، مطالعه بر روی پدیده فرونشست تهران را از اولین مناطقی دانست که از سال ۱۳۸۴ تاکنون مورد مطالعه قرار گرفته است، گفت: مطالعات ما نشان داده است تهران در این سال‌ها ماکزیمم نرخ فرونشستی حدود ۱۷ تا ۲۴ سانتی‌متر و متوسط نشستی برابر ۷-۸ سانتی‌متر داشته است.

وی با اشاره به برخی از ادعاها درباره فرونشست زمین در تهران، اضافه کرد: در این ادعاها اعلام شده است که تهران سالانه ۳۶ سانتی‌متر (روزی یک میلی‌متر) فرونشست دارد. دلیل این ادعا این است که در یک سال ۸۷-۸۶ یکی از استادان مطالعه‌ای انجام داده است که در آن سال در بخش کوچکی از تهران فرونشست ۳۶ سانتی‌متری را ثبت کرده‌اند.

رئیس گروه آب زمین‌شناسی سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی با تاکید بر اینکه ما در مطالعات ۱۵ ساله خود هیچ گاه به فرونشست ۳۶ سانتی‌متری نرسیدیم، اظهار کرد: این عدد در حال حاضر مورد قبول قرار گرفته است و حتی شاهدیم که کارشناسان عدد ۳۶ سانتی‌متری را برای فرونشست تهران اعلام می‌کنند، در حالی که این داده مربوط به سال ۱۳۸۶ و برای بخش بسیار کوچکی فقط در یک مطالعه ذکر شده است و مربوط به کل منطقه فرونشستی جنوب غرب تهران یا کل تهران نیست.

انتظام، با بیان اینکه هر ماه ممکن است میزان فرونشست تغییر کند، خاطر نشان کرد: همواره متوسط نرخ فرونشست زمین در تهران حدود ۷ تا ۸ سانتی‌متر بوده است و این فرونشست در همه شهر تهران نیست، بلکه در محدوده در جنوب غربی تهران و مساحت آن کمتر از یک دهم مساحت کل شهر تهران است.

انتظام تاکید کرد: داده‌های درازمدت سازمان زمین شناسی، سازمان نقشه‌برداری و محققان خارج کشور نشان می‌دهند که حداکثر نرخ فرونشست در تهران بین ۱۷ تا ۲۴ سانتی‌متر است. از این رو اظهار نظر کردن درباره فرونشست نیازمند انجام مطالعات تخصصی است.

وی همچنین به برخی از ادعاها در زمینه گسترش فرونشست از جنوب تا شمال تهران، گفت: مطالعات بر روی رسوبات مناطق شمال شهر تهران نشان می‌دهد که رسوبات این منطقه از نوع دانه درشت شامل سنگ، واریزه و سنگدانه است و رسوبات دانه درشت امکان متراکم شدن را ندارند.

رئیس گروه آب زمین‌شناسی سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی به فرو ریزش در تونل‌های در حال احداث متروی تهران در سال‌های قبل اشاره کرد و ادامه داد: در آن زمان ما اعلام کردیم این فرو ریزش‌ها ربطی به فرونشست جنوب غرب تهران ندارد؛ چرا که نوع رسوبات جنوب غرب تهران با محل احداث تونل مترو متفاوت است، ولی در آن زمان بسیاری اعلام کردند که این فرو ریزش، فرونشست است؛ در حالی که این ریزش مربوط به مسائل سازه‌ای و مهندسی می‌شد.

به گفته وی، شمال تهران فرونشستی ندارد و فرونشست در منطقه بازار طی چندین سال اخیر نیز مشاهده نشده است.

انتظام، روند گسترش فرونشست زمین را تابعی از مرزهای زمین‌شناسی مانند گسل‌ها، تغییر رخساره و مرز آبخوان‌ها عنوان کرد و گفت: مرز مناطق فرونشست بطور عمده با زمین‌شناسی آن و خصوصیات آبخوان دشت کنترل می‌شود.

فرونشست در دشت‌های استان اصفهان

وی با اشاره به وضعیت فرونشست در کشور و اینکه بیش از ۲۴ استان از ۳۱ استان کشور دارای فرونشست هستند، استان اصفهان را یکی از بالاترین وسعت‌های مناطق فرونشستی در کشور نام برد و توضیح داد: از آنجایی که در استان اصفهان تمرکز بر کشاورزی است و گسترش بیابان‌ها و کمبود بارش در سال‌های پیش، نوع خاک و زمین‌شناسی منطقه همگی از عواملی بودند که در شکل‌گری فرونشست و شکاف‌های منطقه از سال‌ها پیش نقش داشته‌اند، به گونه‌ای که شکاف‌های ناشی از فرونشست و خاک‌های مساله‌دار در بسیاری از دشت‌های استان اصفهان قابل مشاهده است و می‌توان گفت این استان نرخ فرونشست بالایی دارد.

انتظام در پاسخ به این سوال که آیا می‌توان ادعا کرد استان اصفهان بالاترین نرخ فرونشست در میان استان‌های کشور را دارد، گفت: اندازه‌گیری فرونشست مبتنی بر اندازه‌گیری فاصله ماهواره تا سطح زمین است و تابعی از وضعیت سطح آب و این مساله است که پایین رفتن آب در رسوبات دانه ریز رخ داده یا درشت دانه؟ بنابراین نرخ با توجه به زمان اندازه گیری می‌تواند متغیر باشد و هر زمانی بخشی از کشور ماکزیمم فرونشست را نشان دهند، بطور استاندارد نیز باید این مطالعه در بازه زمانی دو ساله صورت گیرد، ولی می‌توان گفت استان اصفهان یکی از بیشترین نرخ‌های فرونشست را در سال های اخیر در کشور نشان می‌دهد. باید خاطرنشان کرد که متوسط فرونشست در یک دشت گاهی اهمیتی بیش از مقدار ماکزیمم فرونشست در یک دشت را دارد.

به گفته وی در رسوبات دانه درشت اطراف کوهستان‌ها، هیچ فرونشستی صورت نمی‌گیرد؛ چرا که این نوع رسوبات تراکم پذیر نیستند، ولی مناطق با رسوبات دانه‌ریز، از آنجایی که خاک تراکم ‌پذیر هستند، فرونشست را بیشتر در خود نشان می‌دهند. از سوی دیگر در مرز این دو نوع دانه‌بندی به علت نشست نامتقارن ما بیشترین شکل‌گیری شکاف‌ها را شاهد هستیم.

این محقق سازمان زمین شناسی تاکید کرد: اینکه در مناطقی با رسوبات درشت دانه که هیچ فرونشستی رخ نمی‌دهد دلیل بر عدم پایین رفتن سطح آب زیر زمینی نیست ولی چون خاک تراکم پذیر نیست، فرونشستی مشاهده نمی‌شود.

وی با بیان اینکه از این رو هر دشتی در کشور مستعد رخداد پدید فرونشست است، یادآور شد: استان اصفهان نیز یکی از استان‌های کشور است که به طور گسترده شاهده رخداد فرونشست و شکل‌گیری شکاف‌های زمین در آن هستیم.

فرمول ساده برای توقف روند فرونشست

انتظام، توقف فرونشست زمین را منوط به مدیریت درست منابع آبی یعنی توقف برداشت بی رویه آب‌های زیرزمینی و تجدیدپذیر دانست که دارای راهکار ساده از نظر ظاهری است، ولی پیچیدگی‌های زیادی در دل خود دارد و گفت: بر اساس مباحث مدیریت منابع آب هر منطقه‌ای دارای یک حجم ورودی آب ناشی از بارندگی‌ و آب‌های ورودی رودخانه‌ها و یک خروجی آب به صورت برداشت آب برای مصارف کشاورزی، صنعتی و آشامیدنی است و در صورتی که به همان میزان که آب وارد منطقه می‌شود، مصرف شود و آب زیرزمینی در سطح تقریبا ثابتی نگه داشته شود، می‌توان جلوی فرونشست زمین را گرفت.

وی اضافه کرد: بر اساس معیارهای جهانی برداشت بیش از ۴۰ درصد آب تجدیدپذیر یک مرز بحرانی معرفی شده و این در صورتی است که در بعضی مناطق ما بیش از ۷۰ درصد برداشت آب از منابع تجدیدپذیر را شاهد هستیم.

این محقق سازمان زمین‌شناسی کلیدواژه کنترل فرونشست، را "مدیریت منابع آبی و پایش دقیق سطح آب‌های زیر زمینی" ذکر کرد که در این رابطه وزارت نیرو طرح خوبی را برای احیا و تعادل بخشی آب‌های زیر زمینی در دست اجرا دارد.

وی پایش دقیق و برخط سطح آب‌های زیر زمینی و تجهیز چاه‌های آب بهره برداری کشور به کنترل‌های هوشمند را از جمله راهکاری پایش دقیق مقدار برداشت و مصرف، در کنار خرید، بستن چاه‌های غیر مجاز و محدودیت بیشتر در کف شکنی را موجب احیای ذخایر آب زیر زمینی کشور و تاثیر گذار بر کنترل فرونشست دانست.

انتظام، کنترل و مدیریت استفاده از منابع آبی را خارج از حیطه اختیارات سازمان زمین‌شناسی ذکر کرد و مدیریت منابع و مصرف آب را مواردی در حیطه اختیارات وزارت نیرو و جهاد کشاورزی دانست که گاه این دوگانگی مشکلاتی را نیز ایجاد می‌کند و ادامه داد: ما نمی‌توانیم هم به دنبال صادرات محصولات آب‌بری مانند هندوانه باشیم و هم برای وضعیت اسفبار منابع آب زیرزمینی کشور کاری بکنیم.

مخاطرات فرونشست زمین

انتطام تخریب سفره آب زیرزمینی، تغییر شیب سطح زمین، فروچاله‌ها و شکاف‌های زمین، آسیب‌های شریان‌های حیاتی و ساختمان‌ها را از جمله مخاطرات پدیده فرونشست نام برد و یادآور شد: در برخی مناطقی که سیلابی نبوده با رخداد فرونشست، شیب زمین به گونه‌ای می‌شود که آب در آن منطقه تجمع پیدا می‌کند، ضمن آنکه اگر رسوبات منطقه از نوع ریز دانه باشد، آبخوان‌های تخلخل مفید خود را از دست می‌دهند. شکاف‌ها و فروچاله‌ها همچنین می‌توانند ریسک‌های جدی برای خطوط راه آهن و جاده‌ها، خطوط انتقال نیرو، ساختمان‌ها، فرودگاه‌ها و بسیاری از ساختگاه‌های مهندسی ایجاد کنند.

رئیس گروه آب زمین‌شناسی سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی، با بیان اینکه شناخت و ارائه راهکار برای شکاف‌ها و فروچاله‌ها در هر منطقه نیاز به شناخت مکانیسم و فاکتورهای زمین‌شناسی موثر بر ایجاد شکاف دارد، اظهار کرد: شکاف‌های دشت‌های اصفهان در برخی نواحی بسیار گسترده است و اگر زمین‌شناسی زیر سطحی منطقه و نوع خاک منطقه را به خوبی بشناسیم، می‌توانیم پیش‌بینی کنیم که این فروچاله‌ها و شکاف‌ها در کجاها در آینده رخ خواهند داد.

وی با اشاره به مطالعات انجام شده در زمینه ارتباط پایین رفتن آب زیر زمینی و فرونشست و تحرک گسل‌ها، توضیح داد: فرونشست‌ها می‌توانند حالت‌های شبه گسل سطحی را ایجاد کنند، ولی اثرات فرونشست بر روی گسل‌های زلزله‌زا تاکنون ثابت نشده است. گسل‌های پی سنگی که زلزله‌های عظیم ما را موجب می‌شود، احتمال کمی وجود دارد که از فرونشست منطقه‌ای تاثیر گیرند. اما از آنجا که تراکم خاک می‌تواند بر روی تخلخل خاک و بعضی از خصوصیات خاک تاثیرگذار باشد، می‌تواند بر مقاومت ساختگاه‌ها در زمان زلزله نیز تاثیر بگذارد، ولی این امر نیاز به مطالعات بیشتری دارد.

انتظام تاکید کرد: اثر فرونشست بر گسل و بروز زلزله آنقدر نگران کننده نیست که اثرات آن بر سفره‌های آبخوان کشور می‌تواند نگران کننده باشد.

این محقق با بیان اینکه ما نتایج مطالعاتمان را در زمینه فرونشست در همه نشست‌هایی که با دستگاه‌های مختلف داشتیم، ارائه داده‌ایم، گفت: استانداری‌ها، مدیریت مخاطرات کشور، وزارت مسکن و شهرسازی از جمله ارگان‌هایی هستند که با آنها همکاری می‌کنیم و در این رابطه هر ماه ده‌ها استعلام در رابطه با مسیر جاده‌ها و خطوط راه آهن در رابطه با وجود مناطق فرونشستی در سازمان پاسخگویی می‌شوند.

وی ادامه داد: نتیجه این تحقیقات تبدیل به نقشه‌ها و گزارشات متعدد در بسیاری از استان‌های کشور مانند تهران، شیراز، اصفهان، سمنان، کرمان و قزوین و نقشه ملی نرخ فرونشست در سال ۹۵ شده است که در اختیار عموم قرار می‌گیرد و در آرشیو و بانک اطلاعات سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور نیز در دسترس است.